JPH064821A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ギャップのトラック幅精度に優れ、記
録時の隣接トラックへの消去作用を低減し、再生時の出
力特性を向上できる磁気ヘッドを提供する。 【構成】 少なくとも一方の磁気コア半体の突合わせ部
に金属磁性薄膜が配され、これら磁気コア半体同士を突
き合わせてなる磁気ヘッドである。金属磁性薄膜の突合
わせ面に磁気ギャップが構成されている。金属磁性薄膜
が磁気ギャップの両端部において直線状に面取りされ
て、トラック幅が規制されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
（ＶＴＲ）等の磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッ
ドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ビデオテープレコーダ（以下、
ＶＴＲ）等の磁気記録再生装置においては、高画質等の
目的として情報信号の短波長記録化が進められている。
これに伴って情報信号を磁気的信号として記録する媒
体、すなわち磁気テープ等の磁気記録媒体の分野におい
ては、磁性粉末に強磁性金属粉末を用いた、いわゆるメ
タルテープや、ベースフィルム上に強磁性金属粉末を直
接被着した、いわゆる蒸着テープ等の高抗磁力を有する
磁気記録媒体が使用されるようになってきている。

【０００３】一方、磁気ヘッドの分野においてもこれに
対処するべく研究が進められており、例えば図７に示す
ように、磁性材料よりなる磁気コア半体１１、１２に高
飽和磁束密度を有する金属磁性薄膜１３、１４を配し、
これら金属磁性薄膜１３、１４同士の突合わせ部分を磁
気ギャップｇとした、いわゆるメタル・イン・ギャップ
型の磁気ヘッドが開発され、前述した高抗磁力磁気記録
媒体に好適な磁気ヘッドとして、ＶＴＲ等の磁気記録再
生装置に実用化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気コア半
体に金属磁性薄膜を成膜する方法として、従来より真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、
クラスター・イオンビーム法等に代表される真空薄膜形
成技術を適用した成膜方法が知られている。ところが、
これら成膜方法を適用して作製された磁気ヘッドにおい
ては、情報信号の記録／再生に際して、磁気ギャップｇ
のトラック幅Ｔｗに対してこれより広幅に磁気ギャップ
ｇを作動させてしまい、短波長記録化を進める上で重要
な問題となっている。

【０００５】つまり、前述の成膜方法にて金属磁性薄膜
を成膜すると、磁気コア半体に適用された磁性材料（以
下、コア材料と略する。）に対する金属磁性薄膜用の磁
性材料（以下、薄膜材料と略する。）の被覆特性上、例
えば前記図７に示すように、金属磁性薄膜１３、１４の
突き合わせ面１３ａ、１４ａの両端、いわゆるトラック
エッジが丸みを帯びて、すなわち前記突き合わせ面１３
ａ、１４ａからトラック幅規制溝１５、１６にかけて略
円弧形状を呈して湾曲に形成される。この結果、前記突
き合わせ面１３ａ、１４ａ間のみならず、前述の丸みを
帯びたトラックエッジからも磁束が漏洩し（いわゆる、
フリンジング現象。）、すなわち磁気ギャップｇの所定
トラック幅Ｔｗより広幅に磁束が漏洩し、消去作用が生
じてしまうというものである。

【０００６】一般に民生用ビデオテープレコーダ（以
下、ＶＴＲと略する。）等の磁気記録再生装置等におい
ては、高密度記録を達成するために、いわゆるアジマス
記録と称される記録方式を採用するものが増えている。
これは、磁気ヘッドが磁気コア半体の側面に対して角度
θ（いわゆる、アジマス角θである。）を持った磁気ギ
ャップｇを有して形成され、これにより例えば図８に示
す如く情報信号を磁気テープ等の磁気記録媒体１７の走
行方向に対して傾斜して記録する、すなわち多大な情報
を１トラックに記録するべく長尺なトラック幅を有して
記録するものである。ここで、異なるアジマス角θを持
った２つの磁気ヘッドが搭載されると、このアジマス角
θにより情報を記録した磁気記録媒体表面、すなわち磁
性層に磁気異方性を生じ、いわゆるガードバンドを不要
（すなわち隣接するトラックＡ、Ｂ同士のクロストーク
等を防止できる。）として、さらに高密度記録を達成す
ることができる。

【０００７】ところが、このアジマス記録方式を採用す
る磁気記録再生装置に前述の磁気ヘッドが搭載され、情
報の記録／再生等に際して磁気記録媒体上を走行する
と、磁気ギャップｇの所定トラック幅Ｔｗより広幅に磁
気ギャップｇが作動してしまい、すなわち前記図７及び
前記図８Ａ部に示す如く所定のトラック幅Ｔｗに対して
幅広のトラック幅Ｔｗ₁ にて情報信号が記録され、さら
に、前述のトラック幅Ｔｗ₁ より幅広に消去作用を生じ
てしまい、この結果、先に記録した情報、すなわちトラ
ックＢ領域の一部を消去してしまうことになる。このた
め、記録トラックＢの再生に際してその出力特性が低下
してしまうことはいうまでもない。

【０００８】また、当該磁気ヘッドの製造工程（又は検
査工程）においては、例えば光学顕微鏡、画像処理装置
等を利用して光学的／人為的に磁気ギャップｇのトラッ
ク幅Ｔｗの寸法測定を実施している。しかし、前述した
如く金属磁性薄膜の突合わせ面の両端が円弧形状をなし
ているために、その寸法測定に測定誤差を生じさせてし
まい、正確な／所定のトラック幅Ｔｗを有した磁気ヘッ
ドを作製することも困難であり、また、前述の、所定ト
ラック幅Ｔｗに対して広幅にトラック幅Ｔｗ₁が作動す
るという、いわゆるフリンジング現象の解消にも到底至
っていない。

【０００９】このように、従来のメタル・イン・ギャッ
プ型の磁気ヘッドにおいては、金属磁性薄膜の突き合わ
せ面の両端、いわゆるトラックエッジが湾曲／円弧形状
を呈して形成されることに伴って、情報信号の記録に際
しては既に情報を記録したトラックに対する消去作用を
高じ、並びに情報信号の再生に際しては出力特性を減じ
せしめてしまい、その改善が待たれていた。

【００１０】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、磁気ギャップｇのトラック幅
Ｔｗを規制し、すなわち記録時の隣接トラックに対する
消去作用を減じせしめ再生時の出力特性の向上が望める
磁気ヘッドを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、バイアススパッタ
法を適用して磁性材料等よりなる基板、すなわち磁気コ
ア半体の突き合わせ面に金属磁性薄膜を成膜すれば、該
金属磁性薄膜の突合わせ面の両端が直線状に面取りされ
て形成され、所定のトラック幅Ｔｗが確保されるとの知
見を得た。

【００１２】本発明は、このような知見に基づいて完成
されたものであり、少なくとも一方の磁気コア半体の突
合わせ部に金属磁性薄膜が配され、これら磁気コア半体
同士を突き合わせることで閉磁路が構成されるとともに
前記金属磁性薄膜の突合わせ面に磁気ギャップが構成さ
れてなる磁気ヘッドにおいて、前記金属磁性薄膜が磁気
ギャップの両端部において直線状に面取りされ、トラッ
ク幅が規制されていることを特徴とするものである。

【００１３】また、本発明の製造方法は、トラック幅規
制溝が形成された基板上に金属磁性薄膜を形成してなる
磁気コア半体を他の磁気コア半体とギャップ材を介して
接合一体化する磁気ヘッドの製造方法において、前記金
属磁性薄膜をバイアススパッタ法により成膜することを
特徴とするものである。

【００１４】

【作用】本発明においては、金属磁性薄膜の突合わせ面
の両端が直線状に面取りされ、すなわち断面略Ｖ字形状
を呈して形成されるため、所定のトラック幅Ｔｗにて情
報信号を記録でき、記録に際する隣接トラックへの消磁
／消去作用を減じせしめ、再生に際する出力低下を防止
することができる。

【００１５】また、本発明の製造方法においては、バイ
アススパッタ法を適用しているため、所定のトラック幅
Ｔｗを有した金属磁性薄膜を精度良く成膜でき、また、
当該磁気ヘッドの製造工程（又は検査工程）に際してト
ラック幅Ｔｗを容易に寸法測定／検査することができ、
作業（検査）能率を向上することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。本実施例の磁
気ヘッドは、図１乃至図２に示す如く補助コア部１、２
と金属磁性薄膜３、４よりなる一対の磁気コア半体Ｉ、
ＩＩが前記金属磁性薄膜３、４同士を突合わせて接合一
体化されて閉磁路が構成されたものである。

【００１７】前記図１に示す如く補助コア部１、２は、
例えばＭｎ−Ｚｎ系フェライトやＮｉ−Ｚｎ系フェライ
ト等の酸化物磁性材料等より形成され、略矩形状の平板
状に形成されている。一方の補助コア部１の突合わせ面
１ａには、当該磁気ヘッドに信号を供給したり或いは磁
気ヘッドより信号を取り出すための巻線を巻装する断面
略台形状の巻線溝５が、後述する磁気ギャップｇ（フロ
ントギャップ）のデプス長さＤｐを規制して穿設されて
いる。この結果、前記突合わせ面１ａには、前記巻線溝
５の上端面からフロント側、すなわち各補助コア部１、
２の上面１ｂ、２ｂに亘ってフロントギャップ、前記巻
線溝５の下端面からバック側、すなわち各補助コア部
１、２の下面１ｃ、２ｃにかけてバックギャップが形成
される。

【００１８】また、前記突合わせ面１ａの両側には、後
述する磁気ギャップｇを所定のトラック幅Ｔｗに規制す
るよう、後述する金属磁性薄膜の厚さ等を考慮してトラ
ック幅規制溝６、７が穿設されている。これらトラック
幅規制溝６、７はフロント側よりバック側に亘って、す
なわち各補助コア部１、２の上面１ｂ、２ｂから下面１
ｃ、２ｃにかけて断面略円弧状に形成されている。勿
論、トラック幅規制溝６、７の形状は前述した形状、す
なわち断面略円弧形状に限られず、当該磁気ヘッドの必
要特性に応じて断面略Ｖ字状等とされていてもよい。

【００１９】そして、前述した巻線溝５及びトラック幅
規制溝６、７を含む突合わせ面１ａ、２ａ全面に亘っ
て、高飽和磁束密度を有し且つ軟磁気特性に優れた金属
磁性薄膜３、４がバイアススパッタ法によって被着形成
されている。この金属磁性薄膜３、４には、Ｆｅ−Ａｌ
−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、
Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ系合金、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｎｄ系合
金、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｔａ系合金等、従来より公知とされて
いる磁性材料を使用してかまわない。

【００２０】これにより、磁気コア半体Ｉ、ＩＩが形成
される。

【００２１】そして、特に本実施例においては、前述の
金属磁性薄膜３、４の突合わせ面３ａ、４ａの両端が磁
気ギャップｇのトラック幅Ｔｗを規制して直線状に面取
りされ、断面略Ｖ字状に形成されている。この結果、前
記突合わせ面３ａ、４ａ間以外での磁束の漏洩、いわゆ
るフリンジング現象が抑制され、従来の磁気ヘッドの如
く磁気ギャップｇの所定トラック幅Ｔｗに対して広幅
に、すなわち磁気記録媒体に対して所定のトラック幅Ｔ
ｗ以上に記録／消去等を行うトラック幅Ｔｗ₁ を有して
磁気ギャップｇが作動することが解消される。したがっ
て、情報信号の記録に際して隣接トラックへの消磁作
用、並びに情報信号の再生に際しての出力低下等を低減
できることはいうまでもない。

【００２２】そして、これら磁気コア半体Ｉ、ＩＩが、
ＳｉＯ₂ 等のアモルファス合金等の非磁性材料よりなる
ギャップ膜（図示を省略する。）を介して前述の金属磁
性薄膜３、４同士を突合わせることにより、金属磁性薄
膜３、４の突き合わせ面３ａ、４ａ間に磁気ギャップｇ
が形成されて、当該磁気ヘッドが構成されている。な
お、磁気記録媒体に対する当たりを確保するべくトラッ
ク幅規制溝６、７内には、前述したアモルファス合金等
の非磁性材料が充填されている。さらに、当該磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体との当たり特性、摺動特性等を確保す
るために、各補助コア部１、２のフロント側、すなわち
磁気記録媒体と対向する磁気記録媒体摺接面１ｂ、２ｂ
は、前記金属磁性薄膜３、４の一端面を露出するまで円
弧状に研磨されている。

【００２３】ところで、前述の磁気ヘッドを作製するに
は、以下のようにして行う。本実施例の磁気ヘッドを作
製するにあたり、まず、図３に示す如く酸化物磁性材料
よりなる平面矩形状の長方体のコアブロック１ｄを準備
する。そして、前記コアブロック１ｄの一主面１ａ、す
なわちコアブロック同士の突き合わせ時の接合面１ａ
に、例えば回転砥石等による機械的手段にて、図４に示
すような断面略円弧状のトラック幅規制溝６をその接合
面１ａ全幅に亘って形成する。さらに、コアブロック１
ｄには図４に示すような前記トラック幅規制溝６に略直
交するように巻線を巻装するための巻線溝５を、やはり
回転砥石等によって形成する。

【００２４】次に、前述のトラック幅規制溝６間の平坦
な面、すなわち磁気ギャップｇ形成面１ａに、鏡面加工
を施す。このとき、前記磁気ギャップ形成面１ａに対し
て後述する金属磁性薄膜の厚さ等を考慮した所定所定寸
法に精度を出すことはいうまでもない。また、例えばト
ラック幅規制溝６形成面６ａと磁気ギャップｇ形成面１
ａとの成す稜線にできたバリ除去をも重ねて行う。

【００２５】そして、図５に示す如く前述の各溝を含ん
でコアブロック１ｄの一主面１ａ全面に亘って金属磁性
薄膜３を被着形成する。ここで、金属磁性薄膜３が所定
のトラック幅Ｔｗを規制するよう、すなわち所定のトラ
ック幅Ｔｗを規制して突き合わせ面３ａの両端が直線状
に面取りされるよう、バイアススパッタ法を適用して成
膜する。

【００２６】このバイアススパッタ法は、例えば基板に
負のバイアス電圧を印加し、すなわち基板表面に負電位
を集中させ、薄膜が成膜される速度Ｖ_M と薄膜が除去さ
れる（いわゆる平坦化される）速度Ｖ_E のバランスを制
御することによって平坦な薄膜を形成する、というもの
である。したがって、このバイアススパッタ法を適用し
てコアブロック１ｄの一主面１ａに対して前述の金属磁
性薄膜３を成膜すれば、コアブロック１ｄに負のバイア
ス電圧を印加することによって、コアブロック１ｄの一
主面１ａ、すなわち磁気ギャップ形成面１ａとトラック
幅規制溝６形成面６ａとが交錯する稜角に負電位が集中
し、これによって、前記図２に示す如く磁気ギャップ形
成面１ａ上では、金属磁性薄膜３が除去される速度Ｖ_E
に対して金属磁性薄膜３が成膜される速度Ｖ_M が大きい
ため（Ｖ_E ＜Ｖ_M ）、平坦な金属磁性薄膜３が成膜さ
れ、また、前述の負電位が集中する磁気ギャップ形成面
１ａとトラック幅規制溝６形成面６ａとが交錯する稜角
においては、同様に金属磁性薄膜３が除去される速度Ｖ
_E に対して金属磁性薄膜３が成膜される速度Ｖ_M が大き
い（Ｖ_E ＜Ｖ_M ）ものの、その差は前者に比べて小さい
ことから、金属磁性薄膜３がその磁気ギャップ形成面１
ａの側縁を直線状として、すなわち前記側縁が直線状に
面取りされて形成される。

【００２７】なお、このとき、コアブロック１ｄにかけ
る負のバイアス電圧は電源装置の電圧容量等によって異
なり、例えば１ｋｗの電力容量を持つ電源装置を使用し
た場合には、例えば許容量内の電力７００ｗを使用し、
コアブロック１ｄには２５０Ｖ程度の負バイアス電圧を
かけるものとする。勿論、電力容量の大きな電源装置を
使用すればより高い負バイアス電圧が印加できることは
いうまでもなく、これによってさらに金属磁性薄膜３の
突き合わせ面３ａ側縁の平坦化効果、すなわちトラック
幅Ｔｗの精度を高めることが期待できる。

【００２８】なお、金属磁性薄膜３の材料としては、高
い飽和磁束密度を有し且つ軟磁気特性に優れた強磁性材
料が使用されるが、かかる強磁性材料としては従来から
公知のものがいずれも使用でき、例示するならば、Ｆｅ
−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系
合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ系合金、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｎ
ｄ系合金、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｔａ系合金等が挙げられる。

【００２９】以上、説明した作業を繰り返してコアブロ
ック２ｄ作成する。このとき、該コアブロック２ｄには
巻線溝に相当する溝部は形成しなくともよい。

【００３０】そして、図６に示す如く前述の金属磁性薄
膜３、４を接合面としてこれらコアブロック１ｄ、２ｄ
同士、すなわち、磁気ギャップｇ形成面１ａ、２ａ同士
を対向させてトラック幅Ｔｗを合わせる。この結果、前
記フェライトブロック１ｄ、２ｄ対が接合一体化され
る。そして、磁気記録媒体摺接面に相当するフェライト
ブロック１ｄ、２ｄの前面１ｃ、２ｃに対して円筒研磨
を施し、最後に、前記図６中破線で示す切断位置でスラ
イシングし、本実施例の磁気ヘッドを完成する。

【００３１】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、少なくとも一方の磁気コア半体の突合わせ
部に金属磁性薄膜が配され、これら磁気コア半体同士を
突き合わせることで閉磁路が構成されるとともに前記金
属磁性薄膜の突合わせ面に磁気ギャップが構成されてな
る磁気ヘッドにおいて、前記金属磁性薄膜が磁気ギャッ
プの両端部において直線状に面取りされることによっ
て、所定のトラック幅Ｔｗに規制され、したがって、磁
気ギャップｇのフリンジング現象を解消することがで
き、情報信号記録時における隣接トラックへの消磁作
用、並びに情報信号再生時における出力低下等を低減で
きる。

【００３３】また、本発明の製造方法によれば、トラッ
ク幅規制溝が形成された基板上に金属磁性薄膜を形成し
てなる磁気コア半体を他の磁気コア半体とギャップ材を
介して接合一体化する磁気ヘッドの製造方法において、
前記金属磁性薄膜をバイアススパッタ法により成膜する
ので、前記金属磁性薄膜が所定のトラック幅Ｔｗを規制
して精度よく形成されるため、前述の疑似ギャップ作用
を解消することができるだけでなく、製造工程又は検査
工程におけるトラック幅Ｔｗの寸法測定／検査を容易な
らしめ、作業／検査能率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気ヘッドの一実施例の概略構成
を示す斜視図である。

【図２】本発明に係る磁気ヘッドの一実施例の要部平面
図である。

【図３】本発明に係る磁気ヘッドの製造方法の一例を工
程順に示すものであり、コアブロックを示す概略斜視図
である。

【図４】コアブロックの一主面に対してトラック幅規制
溝及び巻線溝を形成する工程を示す概略斜視図である。

【図５】コアブロックの一主面に対して金属磁性薄膜を
被着形成する工程を示す概略斜視図である。

【図６】一対のコアブロック同士を接合一体化する工程
を示す概略斜視図である。

【図７】従来の磁気ヘッドの要部平面図である。

【図８】従来の磁気ヘッドを磁気記録媒体に対してアク
セスさせた状態を示す模式図である。

【符号の説明】

Ｉ、ＩＩ ・・・・・ 磁気コア半体 １、２ ・・・・・ 補助コア部 ３、４ ・・・・・ 金属磁性薄膜 ５ ・・・・・ 巻線溝 ６、７ ・・・・・ トラック幅規制溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方の磁気コア半体の突合わ
   せ部に金属磁性薄膜が配され、これら磁気コア半体同士
   を突き合わせることで閉磁路が構成されるとともに前記
   金属磁性薄膜の突合わせ面に磁気ギャップが構成されて
   なる磁気ヘッドにおいて、 前記金属磁性薄膜が磁気ギャップの両端部において直線
   状に面取りされ、トラック幅が規制されていることを特
   徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 トラック幅規制溝が形成された基板上に
   金属磁性薄膜を形成してなる磁気コア半体を他の磁気コ
   ア半体とギャップ材を介して接合一体化する磁気ヘッド
   の製造方法において、 前記金属磁性薄膜をバイアススパッタ法により成膜する
   ことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。